
日前,從中國科學技術大學獲悉,該校化學與材料科學學院俞書宏教授研究組與工程科(kē)學學院(yuàn)丁航教授研(yán)究組合作,在(zài)清(qīng)理回收水麵浮油裝置的設計及應用方麵取得重要進展,研究(jiū)成果近日發表在《德國應用化學》上。
中國(guó)科大化學與材料(liào)科學(xué)學院2013級研(yán)究生(shēng)葛(gě)進等在導師的指(zhǐ)導下,提出將經過疏水納米二氧化矽處理過的疏水親油海綿與自吸泵相結合的新思路,成功設計出一種新型浮油收集設備,能在水麵(miàn)上連續而且(qiě)高選擇性(xìng)地收集水(shuǐ)麵浮油。該浮油收集回收裝置設計的關鍵(jiàn)部(bù)分是疏水親油(yóu)海綿,其*的相互(hù)貫穿的大孔結構使(shǐ)油能夠在海綿內部快速流動,同時阻礙水的浸透。
研究人員利用流體(tǐ)力學理論模型,證明了該浮油收集設備的工作原理:海綿在自吸泵的作用下,油—空氣和油—水界麵的毛細管壓會(huì)根據自吸泵產生的負壓變化進行自發的調控,使油—空氣和油—水界(jiè)麵像保護膜一樣阻止水和空氣進入(rù)海綿內部,隻有水麵浮油在海綿內部負壓的作用下流入到海綿中並被抽走。這(zhè)種設(shè)計方(fāng)案大大減(jiǎn)少了疏水親油材料的用量,省去浮油回收操作,而且這種疏水親油海綿很便宜,與一般海綿的價格差不多,因此將大大降低浮(fú)油清理(lǐ)與回收的(de)難度和成本。這種(zhǒng)材料還可折疊起來,作為油輪和海上鑽井平台的應急設施,以便快(kuài)速處理低(dī)黏度油(yóu)品或密度比水小的(de)碳氫化物泄漏事故。